変位
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| 古典力学 | ||||||||||
歴史
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| 変位 displacement |
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| 量記号 | x, d |
| 次元 | L |
| 種類 | ベクトル |
| SI単位 | メートル (m) |
| CGS単位 | センチメートル (cm) |
| FPS単位 | フィート (ft) |
| プランク単位 | プランク長 (lP) |
| 原子単位 | ボーア半径 (a0) |
変位（へんい、英語: displacement）とは、元の位置からのずれのこと。変位の対象は、古典力学での質点の位置の「ずれ」であったり、結晶（固体、或いは結晶表面やそれに吸着した原子、分子など）での原子の「ずれ」（原子変位）であったりする。表記は、変位の大きさに着目する x, d のような場合や、微少という点に注目する Δr という場合がある。物理量としての変位はベクトルで使うことが多く、変位ベクトルと呼ばれる。
物体の位置を表現するには座標を使う方法もある。どこかに基準点を定めるということでは変位もあまり違わないが、局所的な現象をあらわすときには基準位置とそこからの変位で記述したほうが簡単になることもある。変位と座標は次の式で変換できる。
ここで x は変位、rとr0 は物体と基準点の座標(位置ベクトル)である。
例えばばねにつないだ物体の振動運動では、物体の位置はばねの自然長の位置を基準として変位であらわすのが便利だ。このとき物体の位置エネルギーは、次のような簡単な式で表せる。
ここで x は変位、k はばね係数で、位置エネルギーの基準点は自然長の状態とした。ばねがどんな方向を向いていても、また重力がかかっているときでもこの式は変更する必要がない。物体にかかる重力は基準位置（とエネルギーの基準点）を動かすだけだからだ。このように振動運動では変位を含む部分が本質的といえる
